一种智能化全链条集约式雪茄烟叶发酵系统
阅读说明：本技术 一种智能化全链条集约式雪茄烟叶发酵系统 (Intelligent full-chain intensive cigar tobacco leaf fermentation system ) 是由 孔光辉 张光海 李永平 吴玉萍 赵高坤 姚恒 李薇 卜令铎 刘子仪 何元胜 唐旭 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种智能化全链条集约式雪茄烟叶发酵系统,属于雪茄烟叶发酵技术领域。本发明针对雪茄烟叶发酵全链条处理环节,设计不同的功能区域和配置相应的设施设备,最终形成一套全链条集约式雪茄烟叶发酵房,实现了环境条件的精准调控,明显改善烟叶发酵处理的工作效率。同时根据雪茄烟叶的种植面积、烟叶产量及处理能力,合理测算各功能区所需的实际空间面积,在发酵房、分拣房、控湿房配置发酵环境控制及信息监测系统,实现对温湿度和各功能区图像资料的实时监测采集,实现了智能化、精准化发酵雪茄烟叶,有效提高了雪茄烟叶发酵质量。(The invention relates to an intelligent full-chain intensive cigar tobacco leaf fermentation system, and belongs to the technical field of cigar tobacco leaf fermentation. Aiming at the cigar tobacco leaf fermentation full-chain treatment link, different functional areas are designed and corresponding facility equipment is configured, and finally a set of full-chain intensive cigar tobacco leaf fermentation room is formed, so that the accurate regulation and control of environmental conditions are realized, and the working efficiency of the cigar tobacco leaf fermentation treatment is obviously improved. Meanwhile, according to the planting area, the tobacco yield and the processing capacity of the cigar tobacco, the actual space area required by each functional area is reasonably calculated, a fermentation environment control and information monitoring system is configured in the fermentation room, the sorting room and the humidity control room, the temperature and the humidity and image data of each functional area are monitored and collected in real time, the intelligent and accurate cigar tobacco fermentation is realized, and the cigar tobacco fermentation quality is effectively improved.)
技术领域
本发明涉及一种智能化全链条集约式雪茄烟叶发酵系统，属于雪茄烟叶发酵技术领域。
背景技术
雪茄烟叶发酵是指调制后的雪茄烟叶在人为干预下加速陈化进程、缩短陈化时间，改进吸食品质和加工性能，使之符合工厂加工需要的全部过程和方法的统称。雪茄烟原料产区晾制后的烟叶称作原烟或生烟，其外观质量存在青色明显、韧性差、易破碎等缺点；其内在品质存在不同程度的缺陷，如青杂气重、刺激性大、烟气粗糙、烟香味不足，甚至还有苦、辣、涩等不良感受，不符合工业卷制雪茄要求，必须进行适当的发酵处理。通过发酵，其青色有不同程度的减轻以至消除，颜色转深，叶色趋于均匀；烟叶生青气和杂气显著的减轻甚至消失，香气等令人愉快的烟香显著显露出来，吃味趋于醇和，刺激性、苦涩味与劲头都有相应的减轻；燃烧性增强，阴燃持火能力增强，烟灰灰度明显变白；烟叶的吸湿率和放湿率降低，含水量的稳定性增强；烟叶变得柔软，弹性增强，不易破碎；烟叶的自热和自潮能力下降，抗霉菌感染的能力增强。雪茄烟发酵主要分为自然发酵和人工发酵两类。自然发酵需时间较长、占用房间面积较大、烟叶周转较慢、经济效益低。由于人工发酵与自然发酵的烟叶质量相当，并且具有发酵周期短、质量可控、成本低等优点。因此，雪茄烟叶加工处理企业多采用人工发酵烟叶的方法。雪茄烟叶发酵不是一个独立的环节，它包括了烟叶的杀虫存储、加湿还原、水分平衡、堆垛、分拣分级、控湿和打包等过程。因此人工发酵要有可控的发酵环境和多间用于全流程发酵处理的功能房。由于国产雪茄烟叶开发及研究起步较晚，国内关于雪茄烟发酵设施的研究还十分少，基本上没有专业的雪茄发酵设施，很多雪茄烟生产区域在原有的晾房内进行发酵程序，或者借用已有的仓库或简陋的房间进行简单改造后，就用来作为雪茄烟叶发酵房，难以满足国产优质雪茄烟叶发酵工艺的需求。目前，雪茄烟叶发酵房存在以下主要问题：(1)发酵房简易、发酵环境条件不可控；(2)无智能化的监测系统；(3)无全链条发酵配套设施设备，未形成一套具备全流程发酵烟叶集约式功能区；(4)发酵房功能分区不明确，多数是一房多用；(5)空间利用效率不高，没有合理测算发酵处理量与各环节功能区所需面积之间的对应关系；(6)国内发酵配套设施设备未形成统一标准。
发明内容
本发明的目的是供一种能满足全流程雪茄烟叶发酵的智能化集约式发酵系统，实现智能控制雪茄烟叶发酵条件，提高雪茄烟叶发酵的效率和质量。
为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种智能化全链条集约式雪茄烟叶发酵系统，包括如下功能区域：
用于对雪茄烟叶进行杀虫处理的杀虫房；
用于对杀虫处理后的雪茄烟叶进行储存的烟叶储存库；
用于对杀虫处理后的雪茄烟叶进行回潮处理的烟叶回潮房；
用于对回潮处理后的雪茄烟叶进行水分平衡处理的水分平衡室；
用于对水分平衡处理后的雪茄烟叶进行发酵的发酵房；
用于对发酵后的雪茄烟叶进行分拣的分拣分级房；
用于对分拣后的雪茄烟叶进行控湿的控湿房；
用于对控湿后的雪茄烟叶进行打包的打包装箱房；
在所述水分平衡室、发酵房、分拣分级房和控湿房内设置发酵环境控制及信息监测系统，对所述水分平衡室、发酵房、分拣分级房和控湿房的温湿度进行实时监测和调节，将温湿度控制在设定范围内，同时实时采集发酵房中的现场画面；
将雪茄烟叶杀虫处理后放入烟叶储存库进行储存，并从中分批取出部分烟叶依次进行回潮、水分平衡、发酵处理，对发酵完成后的烟叶进行分拣、控湿后再打包装箱备用。
进一步的，上述系统还包括存储相关配套物料的物料房和接收发酵环境控制及信息监测系统采集的数据并进行显示和处理的监控室。
进一步的，所述发酵环境控制及信息监测系统具体设置为：
所述水分平衡室内设置温湿度监测装置和加湿装置；
所述发酵房内设置温湿度监测装置、温湿度调节装置和视频监控设备，雪茄烟叶发酵时在堆垛中设置温度传感器；
所述分拣分级房内设置温湿度监测装置和温湿度调节装置；
所述控湿房内设置温湿度监测装置和温湿度调节装置；
上述功能区域内所有的湿度监测装置、温湿度调节装置和视频监控设备均与监控室中的控制中心相连，所述控制中心对接收的数据进行处理并发出对应的指令来实现对各功能区域的实时温湿度监控和调节，以保证各功能区域的温湿度保持在设定范围内。
进一步的，所述控制中心分别接收所述水分平衡室、发酵房、分拣分级房和控湿房传输的温湿度数据，当温湿度数值低于设定的最小值，启动对应的温湿度调节装置将温湿度数值升高至设定范围内，当温湿度数值高于设定的最大值，启动对应的温湿度调节装置将温湿度数值降低至设定范围内。
进一步的，所述发酵房中的温湿度调节装置包括加热设备、排风扇、加湿器；所述分拣分级房中的温湿度调节装置包括移动加湿器、超声波加湿器，所述超声波加湿器与软水处理系统相连。
进一步的，当控制中心监测到发酵房中的温湿度不在预设范围内时，控制中心控制发酵房中的温湿度调节装置联动将温湿度调节至预设范围内，当控制中心监测到发酵时雪茄烟叶堆垛中的温度高于阈值时，对其进行翻垛，继续监控直至发酵完成；当控制中心监测到分拣分级房中的温湿度不在预设范围内时，控制中心控制分拣分级房中的温湿度调节装置联动将温湿度调节至预设范围内。
进一步的，所述功能区域的实际面积根据雪茄烟叶的种植面积、烟叶产量及处理能力确定。
有益效果：
(1)本发明针对雪茄烟叶发酵全链条处理环节，设计不同的功能区和配置相应的设施设备，最终形成一套全链条集约式雪茄烟叶发酵房，明显改善烟叶发酵处理的工作效率。
(2)本发明针对不同功能区的处理烟叶时的环境要求，合理配置相应的设备，实现了环境条件的精准调控，保障雪茄烟叶发酵前的处理加工质量。
(3)本发明根据雪茄烟叶的种植面积、烟叶产量及处理能力，合理测算各功能区所需的实际空间面积，实现了空间、人力资源的高效利用。
(4)本发明在发酵房、分拣房、控湿房配置发酵环境控制及信息监测系统，实现对温湿度和各功能区图像资料的实时监测采集，实现了智能化、精准化发酵雪茄烟叶，有效提高了雪茄烟叶发酵质量。
附图说明
图1：本发明功能区域划分图；
图2：本发明流程图；
图3：本发明实施例2的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明和解释。
实施例1：如图1所示，一种智能化全链条集约式雪茄烟叶发酵系统，包括如下功能区域：用于对雪茄烟叶进行杀虫处理的杀虫房；用于对杀虫处理后的雪茄烟叶进行储存的烟叶储存库；用于对杀虫处理后的雪茄烟叶进行回潮处理的烟叶回潮房；用于对回潮处理后的雪茄烟叶进行水分平衡处理的水分平衡室；用于对水分平衡处理后的雪茄烟叶进行发酵的发酵房；用于对发酵后的雪茄烟叶进行分拣的分拣分级房；用于对分拣后的雪茄烟叶进行控湿的控湿房；用于对控湿后的雪茄烟叶进行打包的打包装箱房，还包括存储相关配套物料的物料房和接收发酵环境控制及信息监测系统采集的数据并进行显示和处理的监控室。
在所述水分平衡室、发酵房、分拣分级房和控湿房内设置发酵环境控制及信息监测系统，对所述水分平衡室、发酵房、分拣分级房和控湿房的温湿度进行实时监测和调节，将温湿度控制在设定范围内，同时实时采集发酵房中的现场画面，采集的数据均传输至监控室的控制中心进行统一处理。
如图2所示，利用上述系统对雪茄烟叶发酵的具体过程为：将雪茄烟叶杀虫处理后放入烟叶储存库进行储存，并从中分批取出部分烟叶依次进行回潮、水分平衡、发酵处理，对发酵完成后的烟叶进行分拣、控湿后再打包装箱备用，其中控制中心通过控制发酵环境控制及信息监测系统来实现对水分平衡、发酵、分拣、控湿阶段的温湿度调控。发酵环境控制及信息监测系统主要是在水分平衡室、发酵房、分拣分级房和控湿房内设置对应的温湿度监测装置和温湿度调节装置。控制中心接收温湿度监测装置实时采集的数据后，作出对应的指令通过温湿度调节装置来实现各功能区域的温湿度调节，以保证其在合适的范围内。
本实施例为某雪茄烟叶种植加工区，其种植面积为6000亩，依据实施例1中的系统对其进行规划，包括杀虫房、烟叶储存库、烟叶回潮房、水分平衡室、发酵房、分拣分级房、控湿房、打包装箱房、物料房、监控室共计10个功能区。其中所述的10个功能区所需面积(建筑层高为4.5m)、建设要求、水电需求、配套的设施设备及相应的处理方案如表1所示：
表1实施例1全链条集约式雪茄烟叶农业发酵房配套设施设备标准
如表1所示，本实施例根据雪茄烟叶的种植面积、烟叶产量及处理能力确定了各功能区域的实际面积，将雪茄烟叶发酵涉及到的工序集中起来并实时调控确保其工艺条件稳定性，提高雪茄烟叶发酵效率并且保证了雪茄烟叶发酵后的品质。
如表1和图3所示：在各功能区域设置相应的基础设施以实现其对应的功能，本实施例中在发酵房中设置温湿度监测器和摄像头，温湿度调节装置包括加热设备、强力电风扇、加湿器和移动式蒸汽发生器，加湿设备通过连通的管道分别通至各发酵房中，实现同步调控；分拣分级房中的温湿度调节装置包括强力排风扇、移动加湿器、超声波加湿器，超声波加湿器与软水处理系统相连，通过多级装置联动实现调控。
其中每个区域内的温湿度范围根据雪茄烟叶发酵的具体情况进行设置，针对不同的发酵部位设置合适的条件值，对于各区域内的温湿度监测装置的位置设定以不影响内部操作为基础，最好设置房间的顶部中央，其中发酵时堆垛中的温度计放置在堆芯中，当控制中心监测到发酵房中的温湿度不在预设范围内时，控制中心控制发酵房中的温湿度调节装置联动将温湿度调节至预设范围内，当控制中心监测到发酵时雪茄烟叶堆垛中的温度高于阈值时，对其进行翻垛再堆垛，约4-5次，持续监控直至发酵完成；当控制中心监测到分拣分级房中的温湿度不在预设范围内时，控制中心控制分拣分级房中的温湿度调节装置联动将温湿度调节至预设范围内。对于水分平衡室和控湿房也是相同的控制方式，当控制中心接收的温湿度数值低于设定的最小值，启动对应的温湿度调节装置将温湿度数值升高至设定范围内，当温湿度数值高于设定的最大值，启动对应的温湿度调节装置将温湿度数值降低至设定范围内。通过控制中心现实了对各区域的独立监控，同时也可远程操控，操作更方便。
实施例2：本实施例中烟叶种植面积为1100亩，整个本实施例根据雪茄烟叶的种植面积、烟叶产量及处理能力将配套的农业发酵房设置成杀虫房、烟叶储存库、烟叶回潮房、水分平衡室、发酵房、分拣分级房、控湿房、打包装箱房、物料房和监控室10个区域，每个区域的面积(建筑层高为4.5m)以及配套设施和具体需要进行的工作内容如表2所示。
表2实施例2全链条集约式雪茄烟叶农业发酵房配套设施设备标准
实施例3：本实施例中烟叶种植面积为500亩，整个本实施例根据雪茄烟叶的种植面积、烟叶产量及处理能力将配套的农业发酵房设置成杀虫房、烟叶储存库、烟叶回潮房、水分平衡室、发酵房、分拣分级房、控湿房、打包装箱房、物料房和监控室10个区域，每个区域的面积(建筑层高为4.5m)以及配套设施和具体需要进行的工作内容如表3所示。
表3实施例3全链条集约式雪茄烟叶农业发酵房配套设施设备标准
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
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